一起“新舟”60飛機空調溫控系統故障的排除

■ 賈玉慶/凌云科技集團有限責任公司

一架定檢的MA60飛機出現空調溫控系統故障。故障表現為：在進行空調系統測試時,駕駛艙冷指示燈一直閃亮,將駕駛艙區域溫度控制自動/人工開關切換到手動模式時,操作駕駛艙區域溫度控制熱/冷開關,駕駛艙冷指示燈仍然閃亮。

1 空調溫控系統的工作原理

飛機上有兩套相互獨立的溫度調節系統：駕駛艙溫度調節系統、客艙溫度調節系統。駕駛艙溫度調節系統控制左側空調組件的供氣溫度,客艙溫度調節系統控制右側空調組件的供氣溫度。每一套溫控系統都由環境控制板上的獨立開關控制,既可自動調節又可人工控制。若某一側溫度調節系統失效,可由另一側溫控系統保證客艙或駕駛艙的供氣。

1.1 空調溫控系統組成

空調溫控系統由壓力調節及關斷活門、引氣關斷活門、溫度控制盒、溫度選擇器、溫度控制活門、駕駛艙溫度傳感器、座艙供氣管路溫度傳感器、壓氣機超溫卸載開關、壓氣機出口超溫開關、座艙管路超溫開關、高壓引氣壓力開關等部件組成。

1）壓力調節及關斷活門用來接通或切斷空調系統引氣,并對引氣壓力進行調節。

2) 引氣關斷活門用來接通或切斷空調系統引氣。

3) 自動控制模式下,溫度控制盒依據溫度選擇器的給定值與相應座艙/駕駛艙中的溫度傳感器的感受值比較后發出信號,控制溫度控制活門冷、熱路活門的開度,供氣溫度控制在 1.7～71℃（35～160℉）之間,以達到座艙所選擇的溫度值。

4) 溫度選擇器向座艙溫度控制盒輸入預調定的溫度信號,與溫度傳感器的實際感受信號比較。

5) 溫度控制活門由來自溫度控制盒或人工控制開關的電信號控制,對管路供氣溫度進行調節。當需要加熱時,高溫的發動機引氣經打開的旁通蝶形活門從制冷組件旁通流過；當需要制冷時,旁通蝶形活門開始關閉而直通節流蝶形活門逐漸打開,發動機引氣經過制冷組件的熱交換器,通過制冷組件控制活門進入制冷組件的空氣循環機,進行更進一步的冷卻。

6） 駕駛艙溫度傳感器發送駕駛艙溫度信號至溫度控制盒。

7） 客艙溫度傳感器感受客艙內的溫度,并向客艙溫度控制盒發出電信號,電信號與艙內溫度相關。

8） 當壓氣機出口空氣溫度超過227±2.7℃（440.6±36.86℉）時,壓氣機超溫卸載開關閉合,壓力調節及關斷活門和引氣關斷活門自動關閉。

9）當壓氣機出口空氣溫度超過216±2.7℃（420.8±36.86℉）時,壓氣機出口超溫開關閉合,壓力調節及關斷活門自動由正常流量轉換至經濟流量。

10）當管路供氣溫度超過 85～91℃（185～195.8℉）時,座艙管路超溫開關閉合,使壓力調節及關斷活門和引氣關斷活門關閉,防止過熱。

11）當管路空氣壓力高于 369±24kPa（53.52±3.48psi）時,高壓引氣壓力開關閉合,壓力調節及關斷活門自動關閉,切斷系統引氣。

圖1 溫度控制原理框圖

1.2 系統工作狀態

駕駛艙和客艙的溫控系統有自動和人工兩種控制模式,原理框圖見圖1。

在自動控制模式下,溫度控制盒依據溫度選擇器的給定值與相應客艙/駕駛艙溫度傳感器的感受值比較后,發出信號,控制溫度控制活門冷、熱路活門的開度。將環境控制板上駕駛艙或客艙溫度調節的自動/人工開關置于自動位置,同時將溫度選擇器按需設定在某一溫度值。座艙供氣管路溫度傳感器限制控制供氣溫度在 1.7～71℃（35～160℉）之間,以達到座艙所選擇的溫度值。座艙供氣管路溫度傳感器感受管路供氣溫度,駕駛艙或客艙溫度傳感器感受艙內的空氣溫度。根據溫度選擇器的設定值與艙內實際感受值的差別,溫度控制盒輸出一個信號至對應側制冷組件的溫度控制活門,調節冷、熱路氣流分配比例,對管路供氣溫度進行調節,使艙內溫度與溫度選擇器的選定溫度達到一致。在加熱或制冷調節過程中,相應的熱或冷綠色指示燈閃亮。

如果自動溫度控制模式出現故障,可使用人工控制模式。當溫控系統自動狀態失效或根據需要進行人工加熱或制冷時,將環境控制板上自動/人工選擇開關置于人工位置,將對應的加熱/制冷人工控制開關向熱或冷位置按壓,直接控制溫度控制活門冷、熱路活門的開度,這樣可以增加或降低駕駛艙或客艙的溫度,相應的熱或冷綠色指示燈亮。在人工調節過程中,應注意觀察管路供氣溫度值,防止管路超溫。

2 故障分析

在對空調溫控系統進行功能測試時,發現駕駛艙冷指示燈一直閃亮,找出其閃亮的原因就可以對故障部位進行定位。

在自動模式下溫度控制盒依據溫度選擇器的給定值與相應客艙/駕駛艙溫度傳感器的感受值比較后發出信號,控制溫度控制活門冷、熱路活門的開度。冷路指示燈閃亮說明駕駛艙溫度控制盒一直給溫度控制活門C腳也就是溫度控制活門的冷路方向供電,導致溫度控制活門一直向熱路打開冷路關閉的方向移動（見圖2）。產生這種現象的原因是多方面的：

1）駕駛艙溫度傳感器故障,導致實際溫度一直比設定溫度高。

2）駕駛艙溫度選擇器故障,導致設定溫度一直比實際溫度低。

3）溫度控制盒故障,一直給溫度控制活門C腳供電。

此時,可以將溫度選擇器選擇到最熱的位置來隔離故障。如果冷指示燈仍然一直閃亮,則可能是上述三種故障；如果冷指示燈不再閃亮,熱指示燈開始閃亮,管路供氣溫度開始上升,則說明自動模式工作是正常的。檢測表明,將溫度選擇器置于最熱位置,熱指示燈開始閃亮,說明溫度控制自動模式工作正常,冷指示燈一直閃亮的原因應歸結于炎熱的氣溫以及較低的設定溫度。

將環境控制板上自動/人工選擇開關置于人工位置,此時駕駛艙溫度控制應處于人工模式,332H繼電器通電,駕駛艙溫度控制盒與溫度控制活門的連接中斷,溫度控制活門受人工控制開關控制。當人工控制開關向冷位置按壓時,人工控制開關的2腳與3腳相連,溫度控制活門的A腳接通28V,B腳通過人工控制開關的6腳接地,實現對溫度控制活門馬達的操縱,使溫度控制活門向冷路打開熱路關閉的方向移動,降低管路供氣溫度,同時溫度控制活門的A腳與冷指示燈相連,此時冷指示燈應常亮。反之,當人工控制開關向熱位置按壓時,人工控制開關的5腳與4腳相連,溫度控制活門的B腳接通28V,A腳通過人工控制開關的1腳接地,實現對溫度控制活門馬達的操縱,使溫度控制活門向熱路打開冷路關閉的方向移動,升高管路供氣溫度,同時溫度控制活門的B腳與熱指示燈相連,此時熱指示燈應常亮。

實際測試時,選擇開關置于人工位,無論人工控制開關是向冷還是向熱按壓,冷指示燈一直閃亮,說明此時駕駛艙溫度控制模式仍然處于自動模式,人工控制模式并未接通。通過分析駕駛艙溫度控制線路圖,可以推斷出繼電器322H并未工作。測量發現,當將選擇開關置于人工位時,選擇開關的2、3腳均無28V電壓,因此判定選擇電門的供電線路故障。通過測量斷路器279H,發現斷路器與選擇開關間的線路開路,導致了這起故障。

圖2 駕駛艙溫度控制線路圖

3 結論

這起空調溫控系統的故障比較罕見,以往飛機大部分的故障問題都來源于機件故障,飛機的線路故障在排故過程中較少遇見。通過這起故障的排除,利用簡單的操作將一些機件隔離出來,如調整設定溫度、切換操縱模式等,以刪減法逐步進行故障定位。此故障的排故思路可以為今后相關故障的分析及排除提供參考。